1
MEKANISME ADSORPSI KATION Pb(II) PADA LEMPUNG CENGAR TERAKTIVASI ASAM SULFAT
N.A. Nugraha1, Muhdarina2, Nurhayati2
1
Mahasiswa Progam Studi S1 Kimia
2
Bidang Kimia Fisika Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Kampus Binawidya Pekanbaru,28293, Indonesia
[email protected] ABSTRACT
Adsorption ability of sulfuric acid activated Cengar clays (LC0.2; LC0.4 and LC0.6) has been studied by using Pb(II) cation in aqueous solutions. The adsorption experiment was performed at various contact time i.e., 5; 15; 30; 60; 70; 80; 90; 100; 110 and 120 minutes. The adsorption ability was also determined for various weight of adsorbent i.e., 0.1; 0.3; 0.5; 0.7 and 1 g at the optimum contact time. All experiments were done conditioned at 30 oC and 20 ppm of Pb(II). Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS) was used to determine the number of Pb(II) which has been adsorbed by all clays and the results were analysed using intra-particle diffusion mechanism. The optimum contact time was observed at 90 minutes with the number of Pb(II) adsorbed by the LC0.2; LC0.4 and LC0.6 were 0.759; 0.799 and 0.827 mg/g, respectively. The optimum weight of adsorbent was 0,5 g. LC 0.6 was found to be the best clay to adsorb Pb(II) according to the intra-particle diffusion mechanism. We found that R2 for all clays were LC0.2 (0.854); LC0.4 (0.878) and LC0.6 (0.947), respectively.
Keywords: Cengar clay, intra-particle diffusion, Pb(II) cation, sulfuric acid,
ABSTRAK
Kemampuan adsorpsi lempung alam Cengar teraktivasi asam sulfat (LC0,2; LC0,4; dan LC0,6) dipelajari menggunakan kation Pb(II) di dalam larutan berair. Eksperimen adsorpsi diamati pada setiap waktu kontak 5, 15, 30, 60, 70, 80, 90, 100, 110 dan 120 menit. Kemampuan adsorpsi juga diamati dari variasi berat adsorbent 0,1; 0,3; 0,5; 0,7 dan 1 g pada waktu kontak optimum. Semua ekperimen dikondisikan pada temperatur 30 oC dan konsentrasi 20 ppm Pb(II). Spektofotometer Serapan Atom (SSA) digunakan untuk mengukur jumlah Pb(II) yang terjerap pada adsorben dan data yang diperoleh digunakan untuk menentukan mekanisme difusi intra-partikel. Waktu kontak optimum diperoleh pada 90 menit dengan jumlah Pb(II) yang terjerap pada adsorben LC0,2; LC0,4 dan LC0,6 berturut-turut sebesar 0,759; 0,799 dan 0,827 mg/g. Berat adsorben optimum dalam menjerap Pb(II) adalah 0,5 g. Adsorben LC0,6 paling baik dalam menjerap kation Pb(II). Adsorpsi kation Pb(II) pada semua lempung Cengar teraktivasi asam sulfat mengikuti mekanisme difusi intra-partikel dengan nilai R2 sebesar LC0,2 (0,854); LC0,4 (0,878) dan LC0,6 (0,947).
2
PENDAHULUAN
Lempung merupakan hidrat aluminasilikat dan beberapa di antaranya mengandung alkali dan alkali tanah sebagai komponen yang penting. Mineral lempung mempunyai struktur berongga yang terisi dengan molekul air dan ion-ion logam. Lempung dengan mudah dapat dikenal dari warna dan sifatnya, biasanya berwarna abu-abu kecoklatan serta mempunyai sifat liat dan plastis. Berbagai macam aplikasi lempung alam telah dilakukan oleh para peneliti sebelumnya seperti: lempung sebagai adsorben logam berat Fe(III), Co(II), Pb(II) dan Ni(II) dari medium cair (Bhattacharyya dan Gupta, 2008), penjernihan air (Alamsyah, 2010) dan bahan dasar pembuat membran (Novita, 2010).
Kelemahan lempung alam dapat dilihat dari rusaknya struktur lapis dan hilangnya porositas karena pemanasan pada suhu tinggi Sukamta (2009). Menurut penelitian Wang dkk., (2011), mineral kaolin akan berubah menjadi metakaolin pada suhu kalsinasi 600-900oC. Hal ini menunjukkan bahwa struktur kaolin akan rusak pada pemanasan suhu yang terlalu tinggi. Menurut Manohar dkk., (2006), hal tersebut dapat diatasi dengan cara memodifikasi lempung secara kimia, misalnya dengan diaktivasi menggunakan asam, basa, kation surfaktan dan polihidroksikation. Berdasarkan hasil penelitian Syuhada (2009), lempung alam yang diaktivasi menggunakan surfaktan HDTMA dan DTMA dapat meningkatkan daya kapasitas adsorpsinya sebagai adsorben untuk logam berat. Kapasitas adsorpsi lempung dipengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya adalah luas permukaan, stuktur molekul, kapasitas tukar kation dan keasaman permukaannya. Berdasarkan hasil penelitian dari Muhdarina dkk., (2010), lempung Cengar yang diaktivasi dengan aktivator NH4Cl 1 M dan CH3COONH4 1 M mampu
meningkatkan kemampuan adsorpsinya terhadap logam Co. Pada penelitian sebelumnyaoleh Nurpiyenti (2013), juga ditunjukkan, lempung Cengar teraktivasi H2SO4 (0,2; 0,4 dan 0,6 mol) telah mampu meningkatkan nilai kapasitas tukar kation
(KTK) secara bertahap dibandingkan lempung tanpa aktivasi yakni sebesar 295,14 mg/L (LC0,2); 362,48 mg/L (LC0,4) dan 362,48 mg/L (LC0,6). Semakin tinggi konsentrasi mol H2SO4 maka semakin besar nilai KTK yang didapatkan.
Keberadaan logam di perairan menimbulkan kekhawatiran bagi kelangsungan makhluk hidup disebabkan sifatnya yang toksik. Logam dapat membahayakan kesehatan bagi kehidupan manusia jika konsentrasinya melebihi ambang batas yang diizinkan. Air limbah dari perindustrian dan pertambangan merupakan sumber utama polutan logam berat, terutama logam Pb. Logam Pb jarang terdapat atau sangat kecil sekali dijumpai dalam air yang terlarut secara alami. Logam ini biasanya terdapat dalam air buangan, limbah industri atau sebagai logam bawaan (Ensafi dan Shiraz, 2008). Jumlah logam Pb yang terkomsumsi secara tidak langsung oleh tubuh lewat makan ataupun minuman akan dapat mempengaruhi fungsi kognitif, kemampuan belajar, penurunan fungsi pendengaran dan dapat merusak fungsi organ tubuh, seperti ginjal, sistem syaraf dan reproduksi serta mempengaruhi perkembangan otak.
Lempung alam Desa Cengar Kabupaten Kuantan Singingi merupakan potensi alam yang dapat dimanfaatkan sebagai adsorben logam berat pada proses adsorpsi karena memiliki kemampuan kapaitas tukar kation yang tinggi sebesar 170 meq/100g (Musyahadah, 2010). Pada penelitian ini dilakukan uji adsorpsi kation Pb menggunakan lempung Cengar yang telah diaktivasi dengan H2SO4 pada variasi konsentrasi yang
3
berbeda. Lempung teraktivasi asam sulfat ini merupakan hasil samping dari produksi koagulan cair yang dilakukan oleh Fetriyeni (2013). Pengunaan lempung teraktivasi asam sulfat ini, diharapkan dapat meningkatkan daya adsorpsinya terhadap kation Pb. Seiring dengan peningkatan daya adsorpsi maka, akan diamati juga mekanisme adsorpsi lempung teraktivasi asam sulfat terhadap kation Pb(II) melalui mekanisme difusi intra-partikel dan film.
METODE PENELITIAN a. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan adalah Spektrofotometer Serapan Atom (Rayleigh WFX - 320), oven (Gallenkamp), desikator, magneticstirrer, furnace (Vulcan seri A- 130), water batch shaker (SIBATA-120), ayakan (ukuran 100 dan 200 mesh), sentrifuse, lumpang, spatula, kaca arloji, gelas ukur, erlenmeyer, corong, beaker glass. Bahan yang digunakan adalah lempung alam Desa Cengar, Kecamatan Lubuk Jambi, Kabupaten Kuantan Singingi, Provinsi Riau, Kristal Pb(NO3)2(Fisher Scientic Company),
aquabides, H2SO4 96 % (Merck).
b. Aktivasi dan Kalsinasi Lempung
Lempung yang telah dikalsinasi ditimbang sebanyak 35 g. Kemudian dilarutkan dengan 420 ml H2SO4 dengan variasi mol 0,2; 0,4 dan 0,6 mol di dalam erlenmeyer
1000 ml dengan temperatur 30 oC dilakukan di atas hot plate stirer (kecepatan 500 rpm) dengan waktu pengadukan selama 1 jam. Campuran disaring dengan kertas saring whatman 42. Filtrat berupa koagulan cair, sedangkan pastanya berupa lempung teraktivasi asam sulfat, pekerjaan ini mengacu kepada Fetriyeni (2013).
Pasta lempung diuapkan dalam oven pada suhu 105oC sehingga didapatkan berat
konstan. Lempung yang telah kering diayak sehingga didapatkan ukuran 200 mesh ≤ x ≤ 100 mesh (x= ukuran partikel). Serbuk lempung yang didapat
dikalsinasi kembali pada suhu 230oC selama 5 jam dan selanjutnya lempung didinginkan dalam desikator. Selanjutnya, adsorben dikenal sebagai lempung Cengar (LC) teraktivasi asam sulfat diberi kode sesuai dengan konsentrasi asam sulfat yang digunakan (LC0,2; LC0,4 dan LC0,6). Ke tiga adsorben tersebut siap gunakan untuk menjerap kation Pb(II) dari larutan.
c. Uji Adosrpsi Lempung Teraktivasi Asam Sulfat terhadap Kation Pb(II)
Penentuan waktu kontak optimum: Ke dalam 6 buah botol 50 ml erlenmeyer dimasukkan masing-masing 0,1 g sampel lempung teraktivasi asam sulfat (LC0,2; LC0,4 dan LC0,6) dengan 10 ml Pb(NO3)2 20 ppm. Konsentrasi tersebut diperoleh
berdasarkan konsentrasi optimum dari hasil penelitian. Sampel diaduk di dalam shaker waterbath dengan kecepatan 120 rpm pada temperatur 30oC, dengan variasi waktu kontak 5, 15, 30, 60, 70, 80, 90, 100 dan 120 menit. Setelah interaksi, lempung dipisahkan dari residunya dengan cara sentrifuse dan filtratnya dianalisis menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA).
4
Pengaruh berat adsorben: sebanyak 0,1; 0,3; 0,5; 0,7, dan 1 g (LC0,2; LC0,4 dan LC0,6) dimasukkan ke dalam erlenmeyer 50 ml dengan 10 ml Pb(NO3)2 20 ppm.
Campuran diaduk dengan kecepatan 120 rpm di dalam shaker waterbath pada temperatur ruangan selama waktu kontak optimum. Setelah interaksi, lempung dipisahkan dengan sentrifuse dan filtrat dianalisis menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA).
HASIL DAN PEMBAHASAN a. Pengaruh waktu kontak
Pada penelitian yang telah dilakukan diketahui bahwa, waktu kontak merupakan faktor yang sangat penting dalam proses adsorpsi. Pada Gambar 1 memperlihatkan bahwa jumlah kation Pb(II) yang teradsorpsi semakin meningkat mulai dari waktu aktivasi 5–90 menit dan kemudian mengalami penurunan daya adsorpsi (mg/g) pada waktu 100-120 menit. Pada waktu kontak 100 menit jumlah adsorbat kation Pb(II) yang terserap tidak bertambah karena permukaan adsorben telah jenuh. Hal ini berlaku untuk LC0,2; LC0,4 dan LC0,6. Keadaan jenuh terjadi apabila adsorben dikontakkan dengan larutan logam Pb(II) melewati waktu setimbangnya selain itu, jumlah situs aktif permukaan lempung berkurang karena meningkatnya waktu kontak sehingga adsorben tidak mampu lagi menyerap logam tersebut (Widihati, 2009; Muhdarina dkk., 2010 dan Bath dkk., 2012).
Gambar 1.Grafik daya serap lempung alam teraktivasi asam sulfat terhadap kation Pb(II)berdasarkan pengaruh waktu kontak
Jumlah zat yang teradsorpsi pada permukaan adsorben (LC0,2; LC0,4 dan LC0,6) merupakan proses kesetimbangan karena laju peristiwa adsorpsi disertai dengan terjadinya desorpsi. Peristiwa desorpsi terjadi pada 100-120 menit. Hal tersebut diakibatkan karena pengadukan pada larutan tetap dilakukan sehingga mengakibatkan ikatan adsorben dengan adsorbat putus karena tidak terikat kuat.
5
Hasil penentuan uji daya adsorpsi lempung Cengar teraktivasi asam sulfat terhadap kation Pb(II) pada berbagai variasi waktu kontak ditunjukkan pada Tabel 1 sebagai berikut:
Tabel 1: Daya adsorpsi lempung Cengar terhadap kation Pb(II) berdasarkan pengaruh waktu kontak (Co =18,828 ppm, T = 30 oC, w = 0,1 g dan r = 120 rpm).
t, Daya adsorpsi lempung, mg/g Adsorpsi lempung, % Menit LC LC0,2 LC0,4 LC0,6 LC LC0,2 LC0,4 LC0,6 5 td 0,483 0,593 0,629 td 25,670 31,501 33,386 15 td 0,484 0,614 0,684 td 25,733 32,638 36,350 30 td 0,497 0,695 0,718 td 26,376 36,913 38,161 60 td 0,667 0,695 0,757 td 35,405 36,934 40,190 70 td 0,665 0,696 0,758 td 35,304 36,972 40,249 80 td 0,685 0,783 0,795 td 36,403 41,608 42,235 90 0,650 0,759 0,799 0,827 33,854 40,291 42,405 43,924 100 td 0,734 0,797 0,820 td 39,011 42,341 43,589 120 td 0,689 0,787 0,810 td 36,573 41,826 43,036 Keterangan:
LC : lempung Cengar tanpa aktivasi kimia LC0,2 : lempung Cengar teraktivasi H2SO4 0,2 mol LC0,4 : lempung Cengar teraktivasi H2SO4 0,6 mol LC0,6 : lempung Cengar teraktivasi H2SO4 0,6 mol td : tidak diketahui.
Pada Tabel 1 dapat dilihat waktu kontak optimum terjadi pada 90 menit dengan nilai persentase serapan sebesar 40,291 % (LC0,2); 42,405 % (LC0,4) dan 43,924 % (LC0,6). Hal ini menandakan bahwa pengaruh konsentrasi asam sulfat merupakan salah satu faktor penting yang mempengaruhi laju reaksi adsorpsi. Dalam hal ini, pengaruh perbedaan konsentrasi H2SO4 juga mempengaruhi peningkatkan daya jerap lempung.
Semakin tinggi kadar H2SO4 untuk mengaktifkan lempung maka semakin tinggi pula
nilai daya adsorpsi suatu adsorben tersebut. Hal tersebut juga ditunjukkan pada Tabel 1 bahwa adsorben LC0,6 memiliki nilai daya adsorpsi yang lebih tinggi yaitu 0,827 mg/g dibandingkan dengan LC0,4 (0,798 mg/g) dan LC0,2 (0,758 mg/g ) pada waktu kontak optimum 90 menit. Hasil tersebut, didukung oleh penelitian sebelumnya Nurpiyenti (2013), lempung Cengaryang teraktivasi asam sulfat memberikan perbedaan kapasitas tukar kation (KTK) yaitu sebesar 295,14 meq/100 g (LC0,2); 356,69 meq/100 g (LC0,6) dan 362,48 meq/100 g (LC0,6). Maka dari itu, adsorben LC0,6 memiliki nilai daya adsorpsi yang lebih tinggi yaitu 0,827 (mg/g) dibandingkan dengan LC0,4 (0,798 mg/g) dan LC0,2 (0,758 mg/g) Semakin tinggi daya adsorp suatu adsorben terhadap adsorbat maka, semakin besar nilai KTK yang diperoleh didapatkan.
b. Pengaruh berat adsorben
Berat adsorben merupakan parameter penting untuk menentukan kapasitas adsorpsi suatu adsorben. Peningkatan jumlah adsorben cenderung meningkatkan daya jerap terhadap adsorbat. Semakin banyak jumlah partikel lempung otomatis akan mempengaruhi berat lempung yang digunakan, maka jumlah adsorbat yang terserap akan semakin besar dan semakin tinggi pula situs adsorpsi yang dapat menyerap Pb(II)
6
(Bhattacharyya dan Gupta, 2008). Gambar 2 menunjukkan hubungan antara daya serap lempung Cengar teraktivasi asam sulfat terhadap penambahan jumlah adsorben.
Gambar 2. Grafik daya serap lempung teraktivasi terhadap kation Pb(II) berdasarkan pengaruh penambahan adsorben.
Gambar 2 menunjukkan hubungan berat adsorben lempung teraktivasi terhadap daya serap kation Pb(II) pada berat adsorben 0,1-0,7 g mengalami peningkatan adsorpsi.Peningkatan adsorpsi terjadi karena pada awal adsorpsi, situs aktif pada permukaan lempung terbuka seutuhnya untuk Pb(II). Hal ini menyebabkan kation Pb(II)banyak yang terjerap pada permukaan adsorben. Hal tersebut belaku untuksemua adsorben LC0,2; LC0,4 dan LC0,6. Pada berat lempung 1 g mengalami penurunan daya adsorspi. Hal tersebut menunjukan bahwa berat 1 g, lempung mengalami desorpsi karena pengadukan pada larutan tetap dilakukan sehingga, mengakibatkan ikatan adsorben dengan adsorbat putus karena tidak terikat kuat. Hasil penentuan uji daya serap lempung Cengar teraktivasi asam sulfat terhadap kation Pb(II) pada berbagai variasi berat adsorben ditunjukkan pada Tabel 2 sebagai berikut:
Tabel 2: Daya adsorpsi lempung Cengar terhadap kation Pb(II) berdasarkan pengaruh berat adsorben (Co =18,828 ppm, T = 30 oC, t = 90 menit dan r = 120 rpm)
Tabel 2 memperlihatkan bahwa kondisi optimum adsorpsi terhadap kation Pb(II) pada lempung 0,7 g dengan nilai persentasi serapan sebesar 48,96% (LC0,2); 50,63% (LC0,4) dan 51,99 % (LC0,6). Walaupun demikian, lempung 0,5 g lebih optimum dibandingkan 0,7 g karena lempung 0,5 g lebih ekonomis dalam mengadsorpsi kation Pb(II) dibandingkan dengan lempung 0,7 g. Selain itu,lempung 0,5 g mempunyai nilai daya serap yang relatif besarsebanding dengan lempung 0,7 g dan dengan melihat tren
Gambar 2 juga dapat ditunjukkan bahwa lempung 0,5 g mengalami proses Berat Daya adsorpsi lempung, mg/g Adsorpsi lempung, %
adsorben, g LC0,2 LC0,4 LC0,6 LC0,2 LC 0,4 LC 0,6 0,1 0,905 0,935 0,950 47,238 48,783 49,598 0,3 0,924 0,962 0,985 48,235 50,188 51,451 0,5 0,937 0,969 0,994 48,929 50,564 51,920 0,7 0,938 0,970 0,996 48,961 50,632 51,988 1 0,938 0,969 0,995 48,945 50,611 51,973
7
kesetimbangan lebih awal dibandingkan dengan lempung 0,7 g. Hal tersebut berlaku untuk semua variasi konsentrasi H2SO4.
Berat adsorbat yang teradsorpsi semakin meningkat dan berbanding lurus dengan peningkatan berat adsorben yang digunakan. Adanya peningkatan adsorpsi kation Pb(II) secara drastis dari berat 0,1-0,7 g menunjukkan belum jenuhnya situs aktif adsorben oleh molekul adsorbat. Namun sebaliknya, pada berat adsorben yang lebih besar yaitu 1 g jumlah adsorbat yang terjerap cenderung tetap atau bahkan menurun. Hal tersebut menunjukkan adanya batas jumlah adsorben dalam mengadsorpsi kation Pb(II).Banyaknya kation Pb(II) yang berinteraksi dengan mineral lempung menandakan besarnya luas permukaan adsorben atau banyaknya situs adsorpsi. Semakin banyak situs adsorpsi maka kapasitas adsorpsi pun semakin meningkat (Bhattacharyya dan Gupta, 2008).
C. Mekanisme difusi intrapartikel
Pengaruh waktu kontak menyebabkan adanya proses difusi dan penempelan molekul zat terlarut pada permukaan adsorben. Model difusi intra-partikel digunakan untuk melacak perpindahan adsorbat dari permukaan adsorben ke dalam pori internal akibat pengadukan. Dari data hasil penelitian yang diperoleh dengan cara memplot qt
(mg/g) versus t0,5 dapat diketahui apabila sebuah garis linear melalui titik nol (Ci = 0)
maka, sistem adsorpsi mengikuti mekanisme difusi intra-partikel,tetapi jika tidak makalaju adsorpsi tidak hanya dikontrol oleh proses difusi intra-partikel, tetapi ada juga proses difusi lain yaitu difusi film. (Al-Degs dkk., 2006; Gupta dan Bhatacharyya, 2007; Gupta dan Bhatacharyya, 2008). Rumus model intra-partikel dinyatakan sebagai berikut: q t= kit 0,5 + C...(1) diketahui q
t adalah jumlah adsorbat pada permukaan adsorben, ki adalah tetapan difusi
intra-partikel, t adalah waktu dan C adalah intersep.
8
Tabel 3: Nilai parameter mekanisme difusi intra-partikel
Parameter mekanisme LC0,2 LC0,4 LC0,6
ki/10-2 mg g-1 min-0,5 3,7 2,5 2,2
C, mg g-1 0,372 0,531 0,589
R2 0,854 0,878 0,947
Dalam suatu sistem adsorpsi pemindahan adsorbat dari larutan ke pori adsorben merupakan tahap penentu laju adsorpsi. Nilai parameter mekanisme adsorpsi masing-masing adsorben disajikan dalam Tabel 3. Nilai R2 merupakan nilai koefisien korelasi dari suatu grafik. Semakin besar nilai koefisien korelasi dari suatu grafik (R2 =1) maka semakin mendekati kelinieran sehingga dapat digunakan sebagai penentu model mekanisme adsorpsi. Nilai intersep yang kecil (Ci=0) menunjukkan tipisnya efek
lapisan batas pada permukaan adsorbat. Akibatnya, adsorbat bergerak bebas dari satu bagian permukaan ke bagian permukaan lain dari adsorben karena adanya gaya Van der Walls (Khartikeyan, 2004).
Pada Gambar 3 ditunjukkan bahwa plot hubungan qt (mg/g) versus t0,5 menyatakan bahwa adsorpsi Pb(II) oleh adsorben melibatkan beberapa tahap adsorpsi. Hal ini berarti sebelum adanya tahap proses adsorpsi fisika atau kimia, reaksi adsorpsi ini dipengaruhi oleh tahap difusi (Umaningrum dkk., 2010). Maka dapat dilihat pada Tabel 3, bahwa laju difusi LC0,6 lebih cepat dibandingkan LC0,2 dan LC0,4. Hal ini terjadi karena semakin besar konsentrasi H2SO4 (LC0,2; LC0,4 dan LC0,6) maka
semakin meningkat laju difusi. Peningkatan laju difusi mempengaruhi kapasitas tukar kation suatu adsorben. Hal tersebut ditunjukkan pada penelitian sebelumnya oleh Nurpiyenti (2013) nilai kapasitas tukar kation (KTK) yang dimiliki oleh lempung Cengar teraktivasi asam sulfat LC0,2; LC0,4 dan LC0,6 berturut-turut yaitu sebesar 295,14; 356,69 dan 362,48 meq/100 g. Peningkatan laju difusi berbanding lurus dengan laju adsorpsi dan KTK. Semakin meningkat nilai laju difusi adsorbat ke permukaan adsorben maka semakin besar nilai kapasitas tukar kation suatu adsorben tersebut. Peningkatan nilai KTK mempengaruhi proses laju adsorpsi. Semakin besar nilai KTK maka semakin meningkat laju adsorpsi sehingga akan banyak adsorbat yang terjerap pada permukaan adsorben. Hal tersebut dapat ditunjukkan pada Tabel 3 dan Tabel 1.
Hasil perolehan data dari Tabel 3 menjelaskan bahwa lempung Cengar
teraktivasi asam sulfat memiliki nilai koefisien korelasi yang cukup besar (R2= 0,854-0,947) dengan nilai intersep yang juga relatif kecil (C = 0,372-0,589). Maka
dapat dikatakan, bahwa terdapat efek lapisan batas pada sistem adsorpsi kation Pb(II) oleh lempung Cengar yang cukup tipis sehingga adsorbat bergerak bebas dari satu bagian permukaan ke bagian permukaan lain dari adsorben. Selain itu, nilai koefisien korelasi yang mendekati kelinieran (R2=1) memungkinkan sistem mekanisme difusi intra-partikel cukup berperan di dalam proses adsorpsi kation Pb(II). Hasil ini didukung oleh Muhdarina dkk., (2010), lempung Cengar yang diaktivasi menggunakan CH3COONH4 dan NH4Cl cukup berperan di dalam proses adsorpsi ion Cu(II) dengan
memilki nilai intersep yang sangat kecil (C = 0,066-0,117) dan nilai koefisien korelasi yang cukup kecil (R2= 0,61-0,67) sehingga difusi intra-partikel cukup berperan dalam menjelaskan sistem mekanisme adsorpsi lempung Cengar terhadap ion Cu(II). Penelitian tentang sistem mekanisme difusi intra-partikel terus berlanjut. Pada
9
penelitian lain, oleh Kuleyin (2006), proses adsorpsi 4-klorofenol dari zeolit teraktivasi surfaktan HDTMA (heksadesitrimetil amonium bromida) dan BDTMA (benziltetradesil amonium klorida) memenuhi mekanisme difusi intra-partikel dengan nilai C yang sangat kecil yaitu (0,0335-0,0725) dan nilai koefisien korelasi R2 sebesar yaitu 0,7868-0,7855. Hal yang serupa juga ditunjukkan oleh Said (2010), adsorpsi ion Cu(II) pada zeolit teraktivasi asam kuat HNO3 dengan metode batch memberikan hasil intersep
yang cukup besar (C= 0,5024) dengan nilai koefisien korelasi cukup kecil R2= 0,623. KESIMPULAN
Berdasarkan pada penelitian yang telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan bahwa, waktu kontak optimum adsorpsi kation Pb(II) terjadi pada 90 menit untuk semua variasi konsentrasi H2SO4 dengan daya jerap sebesar 0,759 mg/g (LC0,2),
0,799 mg/g (LC0,4) dan 0,827 mg/g (LC0,6). Berat adsorben optimum yang didapatkan adalah 0,7 g untuk semua variasi konsentrasi H2SO4 dengan daya jerap sebesar 0,938
mg/g (LC0,2), 0,970 mg/g (LC0,4) dan 0,996 (LC0,6). Adsorpsi kation Pb(II) pada lempung Cengar mengikuti model mekanisme difusi intra-partikel dengan nilaiR2sebesar0,854 (LC0,2), 0,878 (LC0,4) dan 0,947 (LC0,6).
UCAPAN TERIMA KASIH
Pada kesempatan ini, dengan ketulusan dan kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih kepada staff analisis AAS yang berada di UNAND yang telah membantu proses analisa sampel.
DAFTAR PUSTAKA
Abdullah, M. 2013. Kesetimbangan Adsorpsi Pb(II) pada Lempung Alam Desa Palas Kecamatan Rumbai. Skripsi. Jurusan Kimia FMIPA. Universitas Riau, Pekanbaru.
Alamsyah, B. 2010. Penentuan Kondisi Optimum Sistem Penyaringan Air Sungai Siak dan Kampar Secara Konvensional yang Dimodifikasi untuk Menghasilkan Air Baku Air Minum. Skripsi. Jurusan Kimia, FMIPA. Universitas Riau, Pekanbaru. Al-Degs, Y.S., El-Barghouthia, M.I., Issaa, A.A., Khraishehb, M.A. and Walker, G.M.
2006. Sorption of Zn(II), Pb(II), and Co(II) using Natural Sorbents: Equilibrium and Kinetic Studies.Water Research 40: 2645-2658.
Bath, S. D., Siregar, M. J. and Lubis, M. T. 2012. Penggunaan Tanah Bentonit Sebagai Adsorben Logam Cu. Jurnal Teknik Kimia USU 1:1.
Bhattacharyya, K.G and Gupta, S.S. 2008. Influence of acid activation on adsorption of Ni(II) and Cu(II) kaolinite and montmorillonite: Kinetic and thermodynamic study. Journal of Enviromental management 136: 1-13.
Bhattacharyya, K.G and Gupta, S.S. 2007. Adsorptive accumulation of Cd(II), Co(II), Cu(II), Pb(II), and Ni(II) from water on montmorillonite: Influence of acid activation.Journal of Colloid and Interface Science 310: 411–424.
10
Ensafi, A.A and Shiraz, A.Z. 2008. On-line separation and preconcentration of lead (II) by solid phase extraction using activated carbon loaded with xylanol orange and its determination by flame atomic absorption spectrofotometry. Journal Hazard Mater 150 : 554−559.
Fetriyeni, M. 2013. Efektifitas Koagulan Cair Berbasis Lempung Alam untuk Menyisihkan Ion Mn(II) dan Mg(II) dari Air Gambut. Skripsi. Jurusan Kimia, FMIPA, Universitas Riau, Pekanbaru.
Fitri, H. 2012. Kesetimbangan Adsorpsi Pb(II) pada Lempung Alam Desa Talanai dengan Suhu Kalsinasi 300oC. Skripsi. Jurusan Kimia, FMIPA, Universitas Riau, Pekanbaru.
Karthikeyan, G., Anbalagan, K. and Andal, N.M., 2004, Adsorption dynamics and equilibrium studies of Zn(II) onto chitosan. Indian Journal chemistry 116: 119-127.
Manohar, D.M., Noeline, B.F and Anirudhan, T.S. 2006. Adsorption Performance of al-pillared Bentonite clay for The Removal of Co(II) from aqueous Phase. Applied Clay Science 31: 194-206.
Muhdarina, Abdul Wahab Mohammad, W.A. dan Muchtar A. 2010. Prospektif Lempung Alam Cengar Sebagai Adsorben Polutan Anorganik di Dalam Air: Kajian Kinetika Adsorppsi Kation Co(II). Reaktor 13: 81-88.
Musyahadah, F. N. 2010. Karakter Kapasitas Tukar Kation, Luas Permukaan dan Keasaman Lempung yang Dimodifikasi dengan Menggunakan Ion Keggin.
Skripsi. Jurusan Kimia, FMIPA. Universitas Riau, Pekanbaru.
Novita, R. L. 2010. Analisis Pengaruh Komposisi Kaolinit pada Sifat-Sifat Kristalinitas, Permeabilitas, dan Selektivitas Membran Hibrid Nilon 6,6-Kaolin. Skripsi. Jurusan Kimia, FMIPA. Universitas Riau, Pekanbaru.
Nurpiyenti, 2013.KarakterisasiLempungCengarTeraktivasiAsamSulfat. Skripsi.Jurusan Kimia, FMIPA.,Universitas Riau, Pekanbaru.
Said, F. N., Widiastuti, N dan Fansuri, H. 2010. Adsorpsi Ion Logm Cu(II) Pada Zeolit yang Disintesis dari Abu Dasar Batubara PT. IPMOMI PAITON dengan Metode
Batch. Seminar Nasional Kimia. ISBN 978-602-98130-0-5.
Sukamta, Budiman, A., Sutijan, Bening, A., dan Budiharto, S. 2009. Pemecahan Senyawa Kompleks dalam Kaolin dan Pengambilan Alumina dengan Metode Kalsinasi dan Elutrasi. Jurnal Teknologi Technoscienta 1 :104-112.
Syuhada. 2009. ModifikasiBentonit (Clay) menjadi Organoclay dengan Penambahan Surfaktan. Jurnal Nanosains & Nanoteknologi 2:1.
Umaningrum, D., Santoso, S.T., Nurmasari, R. dan Yunus, R. 2010. Adsorption Kinetics Of Pb(II), Cd(II) and Cr(III) On Adsorbent Produced By Protected-Crosslinking Of Humic Acid-Chitosan. Journal Indo Chem 10 : 80 – 87.
Wang, H., Li, C., Peng, Z., and Zhang, S. 2011. Characterization and Thermal Behavior of Kaolinit. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 105:157-160.
Widihati, I.A.G. 2009. Adsorpsi Ion Pb(II) Oleh Lempung Terinterkalasi Surfaktan.
